• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Статья

Особенности структурных изменений в поверхностных слоях ванадия в условиях раздельного и последовательного воздействия ионов гелия и импульсного лазерного излучения

Боровицкая И. В., Коршунов С. Н., Мансурова А. Н., Бондаренко Г. Г., Гайдар А. И., Казилин Е. Е., Парамонова В. В.

Исследованы изменения морфологии поверхности ванадия в результате отдельного и последовательного воздействия ионов гелия (энергия-30 кэВ, доза - 1.0 × 1022 м-2 , плотность потока ионов – 4,8 × 1018 м-2 с-1 , температура ~ 500 К) и мощного импульсного лазерного излучения в режиме модулированной добротности (плотность мощности q = 1,2·108 Вт/см2, длительность импульса τ0 = 50 нс, число импульсов N от 1 до 4). Установлено, что результат воздействия лазерного облучения на образцы ванадия до и после ионной имплантации идентичен (образование лунки, окруженной бруствером, возникшим при выплеске расплавленного металла), причём в случае предварительного внедрения гелия в материал выплеск металла более интенсивен. Имплантация гелия в образцы вызывает радиационный блистеринг, и последующее воздействие лазерных импульсов увеличивает эрозию материала в зоне, расположенной непосредственно за бруствером (увеличение числа отшелушенных слоев, слияние блистеров и т.д.), что, вероятно, обусловлено достаточно высокими температурами и термонапряжениями в этой области, даже после прекращения действия лазерного импульса. В реальных условиях реактора это может привести к увеличению загрязнения плазмы. Показано, что разрушения мишени внутри лунки для исходных образцов ванадия характеризуются наличием редких трещин, волнообразных и капельных структур, наплывов, тогда как для образцов, предварительно облучённых гелием, наряду с указанными изменениями, внутри лунки не обнаружены трещины, но наблюдаются участки с кипением материала.